CN205498415U - 一种智能防近视笔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能防近视笔，包括笔杆和设于笔杆内的笔芯，笔杆内设有控制器，还包括设于笔杆上的用于感测笔杆与使用者面部距离的红外感应器以及设于笔杆内的用于驱动笔芯伸缩的驱动机构，红外感应器与控制器的输入端电路连接，驱动机构包括电磁铁、伸缩弹簧及金属材质的笔芯固定槽，伸缩弹簧的一端连接笔杆，另一端连接笔芯固定槽，电磁铁与控制器的输出端信号控制连接，通过电磁铁上电吸合笔芯固定槽来驱动笔芯伸出笔杆用于书写，同时伸缩弹簧拉伸储能，通过电磁铁释电且伸缩弹簧收缩释能来驱动笔芯缩回笔杆停止书写。它具有如下优点：实现智能操作，工作性能可靠，确保使用者用眼健康，机械结构简单，制造成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于预防书写近视的智能防近视笔。
背景技术
为了防止使用者在强光下或光线不足地方、不正确的握笔姿势、不正确的使用姿势以及长时间无休息地疲劳用眼导致眼睛近视，现有技术中已研发出了多种防近视笔，但是现有的防近视笔功能效果单一，无法满足多因素感测来提醒使用者用笔健康。其次，现有技术中的智能防近视笔往往通过感知某个因素并判断该因素是否满足设定要求，进而控制驱动机构来控制笔芯自动伸缩于笔杆内外，其驱动机构结构复杂，导致制造成本大大提高。
实用新型内容
本实用新型提供了一种智能防近视笔，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能防近视笔，包括笔杆和设于笔杆内的笔芯，笔杆内设有控制器，还包括设于笔杆上的用于感测笔杆与使用者面部距离的红外感应器以及设于笔杆内的用于驱动笔芯伸缩的驱动机构，所述红外感应器与控制器的输入端电路连接，所述驱动机构包括电磁铁、伸缩弹簧及金属材质的笔芯固定槽，所述伸缩弹簧的一端连接笔杆，另一端连接笔芯固定槽，所述电磁铁与控制器的输出端信号控制连接，通过电磁铁上电吸合笔芯固定槽来驱动笔芯伸出笔杆用于书写，同时伸缩弹簧拉伸储能，通过电磁铁释电且伸缩弹簧收缩释能来驱动笔芯缩回笔杆停止书写。
一实施例之中：还包括设于笔杆上的用于感测使用者握笔的笔杆倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器与控制器的输入端电路连接。
一实施例之中：还包括设于笔杆上的用于感测书写处周围光线的光线传感器，所述光线传感器与控制器的输入端电路连接。
一实施例之中：还包括设于笔杆上握笔区的用于触发计时的接触传感器，所述控制器设有计时器，所述接触感应器与控制器的计时端电路连接。
一实施例之中：还包括设于笔杆上的用于提示使用者用眼健康的显示屏和报警器，所述显示屏和报警器与控制器的输出端电路连接。
一实施例之中：还包括设于笔杆上的用于提示使用者用眼健康的提示灯。
一实施例之中：还包括设于笔杆上的用于功能设置的设置器，所述设置器与控制器的输入端电路连接。
一实施例之中：所述笔杆的握笔区前端凸设有限制使用者握笔区域的防握角。
一实施例之中：所述笔杆内设有储能元件，所述笔杆上设有与储能元件电路连接的充电口。
一实施例之中：所述角度传感器采用三轴加速度传感器。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
实现智能操作，工作性能可靠，结合多因素感测来提示使用者正确用笔，确保使用者用眼健康，机械结构简单，制造成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1绘示了本实施例所述的一种防近视笔的外部结构示意图。
图2绘示了本实施例所述的一种防近视笔的内部驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
查阅图1和图2，一种智能防近视笔，包括笔杆1和设于笔杆内的笔芯2，笔杆1内设有控制器，还包括设于笔杆上的用于感测笔杆1与使用者面部距离的红外感应器11以及设于笔杆1内的用于驱动笔芯伸缩的驱动机构2，所述红外感应器11与控制器的输入端电路连接，所述驱动机构3包括电磁铁31、伸缩弹簧32及金属材质的笔芯固定槽33，所述伸缩弹簧32的一端连接笔杆1，另一端连接笔芯固定槽33，所述电磁铁31与控制器的输出端信号控制连接。智能防近视笔处于书写状态时，电磁铁31上电并吸合金属材质的笔芯固定槽33，同时驱动笔芯2向笔杆1前端伸出用于书写，此时伸缩弹簧32处于储能状态；通过红外感应器11发出一张红外防护网，一旦使用者的面部落入红外防护网内，红外感应器11便感知信号并将该信号传送给控制器，控制器发出控制信号控制电磁铁31释电，电磁铁31失去磁力，在伸缩弹簧32回复力的作用下，笔芯2固定槽回缩并带动笔芯2缩回笔杆1内以制止使用者继续书写，提醒使用者调整自身的书写姿势，将面部与桌面之间的距离调整到红外防护网之外。
影响使用者用眼健康的另一因素是使用者的握笔姿势，具体指握笔的笔杆倾斜角度，为了实现握笔角度的感测，所述笔杆1上还设有用于感测使用者握笔的笔杆倾斜角度的角度传感器(图中未示出)，所述角度传感器与控制器的输入端电路连接。本实施例中，所述角度传感器采用测量精度较高的三轴加速度传感器，实现三维方向倾斜角度的感测。可在控制器中设定倾斜角度范围阈值，一旦角度传感器感测笔杆1的书写角度超过设定的角度阈值范围之外，便通知控制器控制笔芯2回缩以制止使用者继续书写，其控制器控制笔芯2回缩的过程同上所述。
影响使用者用眼健康的再一因素是使用者书写的周围环境光线，为了确保周围光线适合书写，所述笔杆1上还设有用于感测书写处周围光线的光线传感器(图中未示出)，所述光线传感器与控制器的输入端电路连接。可在控制器中设定光线范围阈值，一旦光线传感器感测的周围光线强度超过设定的阈值范围之外，便通知控制器控制笔芯2回缩以停止书写，其控制器控制笔芯2回缩的过程同上所述
影响使用者用眼健康的再一因素是书写的时间长度，为了确保书写时间过长导致眼睛过渡疲劳，所述笔杆上握笔区设有用于触发计时的接触传感器12，所述控制器设有计时器，所述接触感应器12与控制器的计时端电路连接，可在控制器中设定时间阈值，使用者手指握住握笔区接触传感器12开始计时，一旦计时时间超过设定时间阈值范围，控制器便控制笔芯2回缩以停止书写，其控制器控制笔芯2回缩的过程同上所述。
所述笔杆1上还设有用于提示使用者用眼健康的显示屏13和报警器14，所述显示屏13和报警器14与控制器的输出端电路连接。当控制器判断上述的任一影响用眼健康的因素超过设定阈值时，控制器将通过控制报警器14报警以提醒使用者注意调整姿势或停止书写休息，同时将提醒内容在显示屏13上显示。
本实施例中，所述笔杆1上还设有用于提示使用者用眼健康的提示灯15。该指示灯15的功能同报警器相似，起到警醒作用。
优选地，所述笔杆1上还设有用于功能设置的设置器16，所述设置器16与控制器的输入端电路连接。通过设置器16可对该智能防近视笔的各参数进行选择设置，例如选择报警器或指示灯作为当前警醒部件，各功能部件的开、关设置，以及各影响因素的设定阈值的调整等等。
优选地，所述笔杆1的握笔区前端凸设有限制使用者握笔区域的防握角17，确保使用者能够准确的将手指握在握笔区。
作为一款智能笔，供电部件必不可少，因此所述笔杆内设有用于给智能笔内各用电部件供电以及储存电能的储能元件(图中未示出)，该储能元件电路连接设于笔杆上的充电口18，通过该充电口18给储能元件充电。
本实用新型通过对书写时影响使用者用眼健康的多个因素的综合感测，对不符合用眼健康的情况进行全方位警醒预防，从而制作出本实施例所述的一款智能防近视笔，该智能防近视笔智能、工作可靠，机械结构简单，尤其是笔芯的驱动机构的结构简单，零部件少，大大减少了该智能防近视笔的制作成本。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种智能防近视笔，包括笔杆和设于笔杆内的笔芯，笔杆内设有控制器，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于感测笔杆与使用者面部距离的红外感应器以及设于笔杆内的用于驱动笔芯伸缩的驱动机构，所述红外感应器与控制器的输入端电路连接，所述驱动机构包括电磁铁、伸缩弹簧及金属材质的笔芯固定槽，所述伸缩弹簧的一端连接笔杆，另一端连接笔芯固定槽，所述电磁铁与控制器的输出端信号控制连接，通过电磁铁上电吸合笔芯固定槽来驱动笔芯伸出笔杆用于书写，同时伸缩弹簧拉伸储能，通过电磁铁释电且伸缩弹簧收缩释能来驱动笔芯缩回笔杆停止书写。
2.根据权利要求1所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于感测使用者握笔的笔杆倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器与控制器的输入端电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于感测书写处周围光线的光线传感器，所述光线传感器与控制器的输入端电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上握笔区的用于触发计时的接触传感器，所述控制器设有计时器，所述接触感应器与控制器的计时端电路连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于提示使用者用眼健康的显示屏和报警器，所述显示屏和报警器与控制器的输出端电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于提示使用者用眼健康的提示灯。
7.根据权利要求6所述的一种智能防近视笔，其特征在于：还包括设于笔杆上的用于功能设置的设置器，所述设置器与控制器的输入端电路连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能防近视笔，其特征在于：所述笔杆的握笔区前端凸设有限制使用者握笔区域的防握角。
9.根据权利要求1所述的一种智能防近视笔，其特征在于：所述笔杆内设有储能元件，所述笔杆上设有与储能元件电路连接的充电口。
10.根据权利要求2所述的一种智能防近视笔，其特征在于：所述角度传感器采用三轴加速度传感器。
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| CN201620170338.6U CN205498415U (zh) | 2016-03-07 | 2016-03-07 | 一种智能防近视笔 |
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| CN107053899A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-18 | 肇庆学院 | 一种智能提醒笔 |
| CN107878070A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-04-06 | 苍南名禾科技有限公司 | 具有握姿检测功能的智能笔 |
| CN108189587A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-06-22 | 张理杰 | 一种自动伸缩笔 |
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| CN108705885A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-10-26 | 朱芦峰 | 一种改进的智能矫正笔 |
| CN113771533A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-10 | 成都理工大学 | 一种新型考试专用笔 |
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